آینده تلسکوپ فضایی جیمز وب تازه پرتاب شده ناسا چیست؟

به گزارش روز سه شنبه گروه علم و آموزش ایرنا از پایگاه اینترنتی اسپیس، تلسکوپ فضایی ۱۰ میلیارد دلاری جیمز وب روز ۲۵ دسامبر ( چهارم دی ماه) بر فراز موشک «آریان ۵» از مرکز فضایی گویان فرانسه پرتاب شد و ماموریتی را با تاخیر طولانی مدت و بالقوه متحول کننده برای مطالعه اوایل کیهان، سیارات فراخورشیدی نزدیک و موارد دیگر آغاز کرد.

با این حال اعضای تیم تلسکوپ و سایر محققان باید صبور باشند، زیرا این تلسکوپ قبل از راه اندازی اقدامات زیادی برای انجام دارد. این تلسکوپ به سمت  Sun-Earth Lagrange Point ۲ (L۲) حرکت می کند؛ Sun-Earth Lagrange Point ۲، یک نقطه گرانشی پایدار در ۹۳۰ هزار مایلی (۱.۵ میلیون کیلومتر) از سیاره زمین در جهت مریخ است. ۲۹ روز طول می کشد تا تلسکوپ جیمز وب به آن نقطه برسد و در طول مسیر، اقدامات بسیار نفس گیر و پر اضطرابی برای این تلسکوپ انجام می شود.

مایک منزل مهندس سیستم‌های ماموریت این تلسکوپ از مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا در گرین‌بلت، مریلند، در ویدئویی به نام «۲۹ روز در لبه» که ناسا در ماه اکتبر منتشر کرد، گفت: این رصدخانه دارای ۵۰ استقرار اصلی و ۱۷۸ مکانیسم آزادسازی برای استقرار این ۵۰ قسمت است.

وی افزود: هر یک از این قسمت ها باید کار کنند. گشودن این تلسکوپ پیچیده ترین فعالیت فضاپیمایی است که تا به حال انجام داده ایم. این تلسکوپ در حال حاضر به چند نقطه عطف مهم رسیده است برای مثال، حدود نیم ساعت پس از بلند شدن، پنل های خورشیدی خود را باز کرد و شروع به جذب انرژی از خورشید کرد. همچنین شب ۲۶ دسامبر، این تلسکوپ بزرگ، یک موتور را برای مدت ۶۵ دقیقه‌ روشن کرد که آن را در مسیر L۲ قرار داد.

در این گزارش خلاصه ای کوتاه از گام های بزرگی که هنوز باید انجام شود، آورده شده است، برای اطلاع از جزییات بیشتر می توانید به سایت Webb deployment ناسا مراجعه کنید. 

جدول زمانی ارایه شده در این گزارش تقریبی است. اعضای تیم تلسکوپ جیمز وب تاکید کرده اند که برنامه استقرار این تلسکوپ منعطف است، بنابراین اگر زمان و تاریخ کمی تغییر کرد یا اگر برخی موارد به صورت نامرتب رخ داد، تعجب نکنید.

تلسکوپ جیمز وب یک روز پس از پرتاب، آنتن با بهره بالای خود را به سمت زمین چرخاند تا ارتباطات با گرداننده‌های خود را تسهیل کند. روز بعد این فضاپیما یک موتور دیگر را روشن کرد تا مسیر خود را به سمت L۲ اصلاح کند. همچنین سه روز پس از پرتاب، پالت نگهدارنده آفتابگیر بزرگ این تلسکوپ - ساختار پنج لایه ای که برای خنک نگه داشتن این تلسکوپ فروسرخ و ابزارهای آن طراحی شده است - پایین می آید.

هر یک از پنج صفحه این سپر، زمانی که به طور کامل باز شوند، به اندازه یک زمین تنیس است که بسیار بزرگ تر از آن است که بتواند در داخل هر موشکی که در حال حاضر عملیاتی است، قرار بگیرد بنابراین این آفتابگیر در یک پیکربندی فشرده پرتاب شده است که باید باز شود.

این یک فرآیند فوق العاده پیچیده است. مقامات ناسا در این ویدئو گفتند که این ساختار محافظ آفتاب دارای ۱۴۰ مکانیسم آزادسازی، ۷۰ مجموعه لولا، ۴۰۰ قرقره، ۹۰ کابل و هشت موتور استقرار است که همه آنها باید به درستی کار کنند تا این پنج لایه طبق برنامه مستقر شوند.

پنج روز پس از پرتاب، پوشش محافظ از روی این محافظ آفتاب جدا می شود و تیرک های آن یک روز بعد باز می شوند.استقرار این محافظ آفتاب باید تا هشت روز پس از پرتاب این تلسکوپ کامل شود، در این مرحله اعضای تیم تمرکز خود را روی اپتیک تغییر خواهند داد.

تلسکوپ وب جیمز حدود ۱۰ روز پس از پرتاب، آینه ثانویه ۲.۴ فوتی (۰.۷۴ متری) خود را گسترش خواهد کرد. این آینه به این دلیل آیینه ثانویه نامیده می شود که این دومین سطحی است که فوتون های اعماق فضا را در مسیر خود به ابزارهای میدان برخورد می دهد.

سپس زمان آن فرا می رسد که آینه اصلی این تلسکوپ به عرض ۲۱.۳ فوت (۶.۵ متر) بدرخشد. این آینه که از ۱۸ بخش ۶ ضلعی تشکیل شده است، مانند آفتابگیر به صورت تا شده پرتاب شده است. ۱۲ تا ۱۳ روز پس از پرتاب، دو بال کناری آینه کشیده می شود و در جای خود قفل می شوند تا سطح آیینه بطور کامل باز شود.

در این مرحله تلسکوپ جیمز وب در پیکربندی نهایی خود خواهد بود. این رصدخانه عظیم کمی بیش از دو هفته بعد به مقصد خود می رسد و ۲۹ روز پس از پرتاب موتور دیگری را روشن می کند تا به مدار L۲ برود، جایی که مجموعه متفاوتی از روش های افزایش سطح شیب دار آغاز خواهد شد به عنوان مثال، ۲ تا سه ماه پس از پرتاب، تیم بخش‌های آینه اولیه را به گونه‌ای تراز می‌کند که به عنوان یک سطح جمع‌آوری نور عمل کنند. این کار با زحمت  زیاد و زمان بر خواهد بود، زیرا این آینه باید با دقت ۱۵۰ نانومتر تکمیل شود. (برای مقایسه: یک ورق کاغذ حدود ۱۰۰ هزار نانومتر ضخامت دارد.)

جاناتان گاردنر معاون ارشد پروژه این تلسکوپ از مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا در گرین‌بلت، مریلند آمریکا اوایل ماه میلادی جاری به خبرنگار پایگاه اینترنتی اسپیس گفت: یکی از محققان ناسا محاسبه کرد که ما آن آینه‌ها را به معنای واقعی کلمه آهسته‌تر از رشد علف‌ها حرکت می‌دهیم زیرا آنها را با دقت باورنکردنی ردیف می‌کنیم.

وی افزود: محققان در حین انجام این رویدادها، همچنین چهار ابزار علمی این تلسکوپ را آزمایش و کالیبره خواهند کرد. این فرآیند نیز پر زحمت خواهد بود. 

گاردنر تصریح کرد: هدف این است که ۶ ماه پس از پرتاب، عملیات علمی منظم را آغاز کنیم. پیش بینی می کنیم این عملیات در  پایان ژوئن (تیرماه سال آینده) آغاز شود.